2019年8月13日訊 /
生物谷BIOON /——德國神經退行性疾病中心(DZNE)的科學家們發現了一組有助於再生受損神經細胞的蛋白質。他們的發現發表在《Neuron》雜誌上。
人們普遍認為，當中樞神經系統的神經元不再需要生長時，它們就會停止生長；這通常發生在他們找到目標細胞並建立突觸之後。然而，最近的發現表明，老的神經細胞有再生和修復損傷的潛力，類似於年輕的神經元。在DZNE波恩基地的Frank Bradke教授和波恩大學的科學家們共同領導的實驗室研究小組發現了這種復興的潛在機制。
圖片來源：DZNE
"事實上，這相當令人驚訝。當然，年輕的和成年的神經細胞有著相同的機制。在胚胎發育期間，神經元表現出旺盛的生長。另一方面，成熟的神經細胞通常不生長，也不能再生。我們的研究現在顯示，雖然成年細胞的生長能力受到抑制，但神經元保持著生長和再生的傾向。"Bradke和他的同事發現，某些在年輕神經元中啟動生長的蛋白質對這些過程至關重要。"不管發育階段如何，這些蛋白質都是生長能力的關鍵調控因子。它們作用於細胞的支持結構，從而觸發動態過程，這是生長和再生的先決條件，"神經生物學家說道。
青少年增長才幹
事實上，神經元只有在胚胎發育階段才會表現出生長才能。在這個階段，它們形成長投影(稱為"軸突")，以便連接和傳輸信號。然而，當神經系統發育到成年階段時，受傷後的生長和再生能力就會減弱。只有"外圍"的神經元，例如手臂和腿部的神經元，才有修復受損連接的明顯潛力。然而，如果脊髓中的軸突被切斷，它們不會再生：因此，神經衝動的通路仍然受到幹擾。這可能導致癱瘓和其他嚴重殘疾。
一種特殊的蛋白質家族
很長一段時間以來，我們一直想知道是否有可能重新激活在早期發育階段表現出來的過程。這可能是一種觸發成年神經元再生的方法。近年來，波恩的科學家們發現了影響神經元生長的各種因素。某些蛋白質--那些"cofilin/ADF"家族的蛋白質--被證明發揮了關鍵作用：在胚胎發育過程中，這些分子控制著細胞突起的形成，最終進化成軸突。"在我們最近的研究中，我們發現正是這些蛋白質驅動著生長和再生，在成年神經元中也是如此，"Dupraz說。
分子溶解
科學家們發現，神經元的生長和再生是由肌動蛋白絲的循環所推動的。這些弦狀分子屬於賦予細胞形態和穩定性的分子支架。cofilin/ADF家族的蛋白質部分溶解了這種束身衣。只有通過這種分裂，細胞的結構才能發生變化，神經元才能生長和再生。"未來再生幹預的一種方法可能是針對肌動蛋白，"DZNE的科學家Barbara Schaffran說。
研究人員在小鼠和大鼠的神經細胞中觀察到這些過程。被檢測的神經元屬於"背根神經節"。這是一束連接脊髓和周圍神經系統的神經元。每個位於那裡的細胞都有兩個軸突：一個中心軸突和一個外圍軸突。周圍軸突損傷後可再生。眾所周知，中央軸突也可以再生；但前提是它的外圍對手此前遭受過損害。Bradke說："為什麼會出現這樣的序列，目前還不清楚。我們將在未來對此進行研究。"
波恩的科學家們正一步一步地試圖理解是什麼使神經元生長和再生。這是一個漫長的過程。因此，Bradke降低了對脊髓損傷治療快速進展的預期。"我們做研究是為了為未來的治療奠定基礎。但遺憾的是，在新的治療方法出現之前，你必須耐心等待。這還有很長的路要走，"他說道。（生物谷Bioon.com）
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